内蒙古三维甲醇项目气化炉吊装施工方案
一、吊装工程概况
1.1吊装简介
气化系统框架承重结构为21.800m以下部分为钢筋混凝土框架结构 ,以上部分为钢框架结构,钢接柱脚。框架共9层,顶标高为+47.8m。在四层+21.800m处,安装气化炉二台。气化炉吊装计划采用跨外吊装,结构在21.800m以下的混凝土施工完后,21.800以上的钢结构框架停止吊装施工,可在地面进行钢结构预制,待气化炉吊装就位后方可施工。气化炉中心到框架边距离为5650m。现场场地为沙质土地,较松软。单台气化炉吊装重量约120t/台,公称直径2800mm,高度16202mm,设备本身自带两个吊耳。本方案以此为计算标准,进行吊装机械、索具选择。
1.2气化炉主要工艺参数:
容器类别 设计压力 三类 6.9MPa 容器净重量(吨) 吊装质量 (吨) 工作介质 设备长度 210.76(隔热材料91.5) 120 O2、H2、CO、CO2、H2O、H2S、N2、炉渣 16202mm 壳体设计温度 425℃ 壳体直径 2800*86mm 二、编制依据
2.1 设计单位提供的设备图纸和土建结构图纸以及其他相关设计文件; 2.2 《压力容器安全技术监察规程》(1999年版); 2.3 《技术系统管理标准》QG/13J04-2006;
2.4 《化工工程建设起重施工规范》(HGJ201-2001) 2.5《钢结构设计规范》GBJ 17-1988 2.6 《炼油、化工施工安全规程》 2.7 《公司常用吊车性能表》 2. 8 《起重吊装常用数据手册》
2. 9 《化工塔类设备安装及验收规范》HGJ211--85
三、气化炉吊装前应具备的条件
3.1 设备图、设备、平立面布置图、技术要求、设备说明书、及有关安装标准规范等必要的资料。
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3.2与设备安装有关的设备基础经检验合格,满足安装要求,并已办理基础中间交接手续。 3.3 气化炉安装已在当地地市级质量技术监督局办理安装告知手续,并得到批复。 3.4 设备经检查符合设计图纸要求并具备起吊条件。
3.5 施工场地平整,道路已经修好,吊装场地换填硬化强度值应达到30吨/m2以上。 3.6 吊装索具已按施工方案要求配备好并应有合格证明。 3.7 起重机的机械和安全装置,经检查符合安全操作要求。
3.8 吊装场地根据现场标高可采用换填方法硬化地面,底层用砾石石回填300mm,上铺河砂200mm,铺完每道工序均需用压路机压实,铺设面积16米х33米。
3.9吊装前必须进行安全技术交底及办理吊装许可手续,同时应在正式吊装前进行试吊一次。 3.10核对塔裙底座环上的地脚螺栓孔距离尺寸与基础上预埋地脚螺栓相符。 3.11人、机、料、电准备到位。
3.12设备在吊装前,必须做好全面仔细的检查核实工作。检查设备本体安装基准标记、方位线标记是否正确,同时应做好设备基础的清理、放线、铲麻面及放垫铁等工作。
四、气化炉的吊装方法及施工程序
由于该设备安装在框架内,安装标高21.800米,施工场地狭窄,施工工期紧,并根据
现场实际及现有吊车情况,决定采用1台吊车单机提吊就位,一台汽车吊车配合遛尾(详见气化炉吊装立面示意图)。根据现场地形及路况,气化炉由气化框架南侧,设备由西往东进入现场。先后顺序为F0701B、F0701A。施工程序:方案编制、报批及技术交底——场地平整及基础验收、起重机进场接杆——气化炉进现场——挂设索具及试吊、正式吊装——起重机离场。
五.气化炉吊装计算
5.1吊装计算荷重 Q=(G+g)×K1
=(120+7)×1.2×104 =153×104N 式中:Q—吊装载荷
G--设备净重;
g—吊钩、索具、支撑梁重 k1--动载系数。
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考虑主吊车钩头约(250吨吊钩)重6吨,索具重约:1吨。查动载系数取k1=1.2(考虑设备就位位置较高,在21.8米位置)。
5.2经考察:根据现场实际情况,业主预计采用CC2500型履带吊为主吊,170吨(SA1700)汽车吊留尾。
吊车型号:CC2500型履带吊,自身长(履带前端到后配重边缘)约18.6-22.6米,自转半径最大17.4米。 SSL工况下:杆长70米,吊装半径16米,额定载荷为242吨。吊车型号:CC2500 履带吊在SSL工况下,吊装半径16米时,起重载荷为242吨,大于吊装计算载荷153.7吨,可满足现场吊装需要。
170吨留尾车受力,根据力平衡原理,其受力为Q/2=153×104N/2=76.5吨。查170吨吊车性能表,旋转半径SA1700型汽车吊,在吊装半径7米,出杆13.6米时可以吊装84吨。可满足吊装要求。 5.3 工作半径计算:
5.3.1吊装示意图的中符号解释:
a. 地面到安装楼面的高度
b. 气化炉吊装时,气化炉底面与21.8米楼面间的距离
c. 气化炉的高度
d. 平衡梁到气化炉上口的距离 e. 吊钩与平衡梁的间距
g. 设备中心到21.8米框架边缘的距离 h. 吊车臂到21.8米框架边缘的距离 i. 吊车自身的高度加地坪高度。 j. 吊车臂截面宽度 L. 吊车臂的长度 R. 吊车自转半径 θ.吊车臂仰角 h1.吊装高度
EL -1500j gRabh21.8m楼面h1EL ±0i示意图 5.3.2根据图纸、现场环境及吊车相关资料查得a=21.8米、气化炉与21.8米层楼面距离b= 0.5米、气化炉高度c=16.202米、平衡梁到气化炉上口距离d=1.5米、吊钩与平衡梁的间距
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cf. 吊钩到吊车臂顶部轴心距离
Ldef(包括地脚螺栓的高度)
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e=2.6米、吊钩到吊车臂顶部轴心距离f= 4.6米 、设备中心到21.8米框架边缘的距离g=5.65米、吊车臂到21.8米框架边缘的距离h取值范围为0~2米、吊车自身高度减去现场地面标高i=1.09米、吊车臂截面宽度j=2.8米。 5.3.3 计算吊车的自转半径R及吊车臂长度L
根据上述条件得:
吊装高度h1=a+b+c+d+e+f-i=21.8+0.5+16.202+1.5+2.6+4.6-1.09= 46.112米 吊车的自转半径R根据吊车臂到21.8米框架边缘的距离h的取值范围如下: ①. 当h=0米时
5.65?1.446.112?21.8g?h?j/2h1?a 解得R=13.337米 ??Rh1R46.112②.当h=2米时
5.65?2?1.446.112?21.8g?h?j/2h1?a 解得R=17.16米 ??Rh1R46.112当R=13.1米时,吊车臂长度L=R2?h12=13.3372?46.1122=48米 当R=16.82米时,吊车臂长度L=R2?h12=17.162?46.1122=49.2米
5.3.4 综上所算,吊车自转半径R取值范围为13.337米~17.16米;吊车臂长度L取值范围为48米~49.2米。根据吊车起重性能工况表选杆长70米,工作半径为16米,满足吊装条件,工作示意图见附图。由于工作半径为16米,大于抗杆时的半径13.337米,故不抗杆。 5.4钢丝绳选择
5.4.1按照《起重机吊装常用数据手册》钢丝绳的安全系数k取6。 5.4.2如图:钢丝绳与平衡梁的的夹角为60 o , Fv 上吊索一弯两股使用时,每股钢丝绳受力: 60 o S= Q/2/sin60/n=153000/2/ sin60/2=44168.59公斤力 Fh 上吊锁
S 每股钢丝绳受力(应小于钢丝绳许用拉力P) K 钢丝绳的安全系数k=5(新钢丝绳) Q 吊装物重力 此处等于153000公斤力 n 吊装钢丝绳股数 单根钢丝绳破断拉力
Sb=PK=44168.59×6=220842.96公斤力
钢丝绳选择抗拉强度为1700Mpa时,经查《起重机吊装常用数据手册》6*61钢丝绳抗拉强度1700Mpa,主要数据表中:钢丝绳直径61mm,钢丝直径2.2mm,破断拉力为236000公斤力
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